Kas yra pernešimo hidrinimas?

Pernešimo hidrinimas reiškia elemento arba junginio apdorojimą vandeniliu iš kito šaltinio nei dujinis vandenilis. Cheminė reakcija vyksta tarp modifikuojamos medžiagos ir molekulinio vandenilio, esant katalizatoriams, kurie palengvina reakciją. Šis procesas dažnai naudojamas pramoniniam organinių, anglies pagrindu pagamintų junginių apdorojimui. Pavyzdžiui, anglies skystinimas apima didelio masto perdavimo hidrinimą, kad iš anglies būtų gaminamas sintetinis kuras.

Cheminė reakcija iš esmės apima vandenilio atomų porų pridėjimą prie apdorojamos medžiagos. Pernešimo hidrinimo metu tai atliekama naudojant donorinius tirpiklius kaip vandenilio šaltinį. Įprasti donoriniai tirpikliai yra skruzdžių rūgštis ir izopropilo alkoholis, nors kai kurie yra sintetinami naudoti tam tikrame perdavimo procese. Reakcija dažniausiai vyksta esant metaliniam katalizatoriui, todėl sumažėja mažiausia energija, reikalinga reakcijai pradėti.

Transferinis hidrinimas ypač naudingas organinėje sintezėje, anglies pagrindu pagamintų junginių gamyboje organinių reakcijų būdu. Šiam procesui buvo sukurti metalo organiniai katalizatoriai, kurių pagrindą sudaro platinos metalų grupė. Izopropilo alkoholis dažnai yra donorinis tirpiklis ir, pridėjęs vandenilio, tampa acetonu. Patys katalizatoriai reakcijos metu nepakinta.

Organokatalizinio perdavimo hidrinimo metu naudojami nemetaliniai katalizatoriai. Jie susidaro iš elementų, bendrų organiniams junginiams, tokiems kaip anglis, siera ir vandenilis. Šių katalizatorių sukūrimas leidžia perdavimo procesą pritaikyti įvairesniam cheminių medžiagų spektrui. Dažniausiai naudojami metaliniai katalizatoriai yra neveiksmingi hidrinant organines grupes, tokias kaip benzeno serija. Ši cheminių medžiagų klasė vaidina svarbų vaidmenį gaminant vaistus, plastikus ir dažus.

Hidrinimas naudojant nedujinius donorus jau seniai buvo standartinė laboratorinė procedūra. Paties perdavimo hidrinimo proceso tyrimus paskatino jo reikšmė farmacijos ir naftos chemijos pramonei. Svarbi sritis yra vandenilio donorų ir katalizatorių, skirtų naudoti su medžiagomis, netinkamomis tradiciniam perkėlimui, kūrimas. Katalizatorių, kurių pagrindą sudaro paprastieji metalai, pvz., nikelis, o ne platina ir kiti retieji metalai, tyrimais siekiama, kad pramoninis procesas būtų ekonomiškesnis.

Didelės apimties nedujinio vandenilio donoro naudojimas turi keletą privalumų. Paprastai perkėlimo procese gali būti naudojama standartinė pramoninė įranga, o ne slėginė įranga, reikalinga naudojant dujas. Vandenilio dujos taip pat yra labai degios, todėl jas sandėliuojant ir tvarkant reikia labai atsargiai. Dėl šių priežasčių vandenilio naudojimas dujose yra daug brangesnis nei nedujinių vandenilio donorų naudojimas.